提高内燃机能效和扭矩的方法及基于该方法制备的内燃机技术

本发明专利技术涉及到一种提高内燃机能效和扭矩的方法及基于该方法制备的内燃机。通过延长燃料在气缸内的燃烧时间来使燃料充分燃烧，以更少的燃料产生等量的功，以等量的燃料产生更多的功，从而能够提高内燃机能效，提高内燃机燃料的燃烧效率，进而降低燃料使用量，降低废气排放。增加活塞对曲轴连杆的推力，提高扭矩。增加曲轴做功的臂长，增加扭矩。消除作功冲程活塞在上止点前产生对曲轴连杆的部分反推力。塞在上止点前产生对曲轴连杆的部分反推力。塞在上止点前产生对曲轴连杆的部分反推力。

【技术实现步骤摘要】
提高内燃机能效和扭矩的方法及基于该方法制备的内燃机


[0001]本专利技术涉及一种提高内燃机能效和扭矩的方法及基于该方法制备的内燃机。

技术介绍

[0002]内燃机是目前使用量最广泛的活塞式发动机，内燃机按冲程数可分为二冲程和四冲程，但无论是那种内燃机，活塞和气缸终究是其技术核心，然而随着大气温度不但上升，空气中二氧化碳含量不断提高，内燃机燃烧石化燃料产生的废气排放污染环境的问题越来越受到重视，如何能够提高内燃机能效，提高内燃机燃料的燃烧效率，进而降低燃料使用量，降低废气排放，是目前内燃机领域的一大难题。

技术实现思路

[0003]本专利技术首先要解决的技术问题是：提供一种提高内燃机能效和扭矩的方法，该方法可延长燃料在气缸内的高压燃烧时间，以更少的燃料产生等量的功，以等量的燃料产生更多的功，从而提高内燃机能效，提高内燃机燃料的燃烧效率，进而降低燃料使用量，降低废气排放。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：提高内燃机能效和扭矩的方法，降低活塞到达气缸上止点后下降的速度，延长燃料高压状态的燃烧时长。
[0005]作为一种优选方案，将曲轴中心相对于气缸中轴线偏移设置，使连杆在倾斜状态下驱动活塞达到气缸上止点，使活塞提前到达上止点。
[0006]作为一种优选方案，当活塞到达上止点时，连杆相对于气缸中轴线的倾角为3
°
30
′
~12
°
。
[0007]本专利技术进一步要解决的技术问题是：提供一种内燃机，该内燃机能够提高内燃机能效，提高内燃机燃料的燃烧效率，进而降低燃料使用量，降低废气排放。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：内燃机，包括气缸、滑动连接在气缸内的活塞、连接活塞的连杆以及驱动连杆转动的曲轴，气缸下端开口，气缸顶端封闭，气缸内部位于活塞上方的腔体为燃烧室，气缸顶部开设有一个连通燃烧室和外界的进气门、一个连通燃烧室和外界的排气门，以及一个通孔，进气门上设置有进气阀、排气门上设置有排气阀，通孔内插接有火花塞或者喷油嘴，活塞四周侧壁与气缸内壁密封滑动接触，曲轴位于气缸下方，曲轴上转动套接有连杆，连杆远离曲轴的一端从气缸下端插入气缸内，并与活塞摆动连接，所述曲轴中心偏移设置于气缸中轴线的一侧，活塞向上移动到上止点时连杆与气缸中轴线之间的夹角为3
°
30
′
~12
°
。
[0009]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过延长燃料在气缸内的燃烧时间来使燃料充分燃烧，以更少的燃料产生等量的功，以等量的燃料产生更多的功，从而能够提高内燃机能效，提高内燃机燃料的燃烧效率，进而降低燃料使用量，降低废气排放。
[0010]本专利技术还可以增加活塞对曲轴连杆的推力，提高扭矩。
[0011]本专利技术还可以增加曲轴做功的臂长，增加扭矩。
[0012]本专利技术消除了作功冲程活塞在上止点前产生对曲轴连杆的部分反推力。
附图说明
[0013]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明，其中：图1是本专利技术所述内燃机在活塞位于上止点时的结构示意图；图2是本专利技术所述内燃机在在连杆下端与曲轴中心的连线平行于气缸中轴线时的结构示意图；图3是避免气缸下沿与连杆干涉的结构示意图；图1~图3中：1、气缸，2、活塞，3、连杆，4、曲轴，5、燃烧室，6、进气门，7、排气门，8、通孔，9、进气阀，10、排气阀，11、火花塞。
具体实施方式
[0014]下面结合附图，详细描述本专利技术的具体实施方案。
[0015]实施例1：结合图1和图2所示，提高内燃机能效和扭矩的方法具体为：降低活塞2到达气缸1上止点后下降的速度，延长燃料高压状态的燃烧时长。
[0016]在本实施例中，通过将曲轴4中心相对于气缸1中轴线偏移设置，使连杆3在倾斜状态下驱动活塞2达到气缸1上止点，使活塞2提前到达上止点，并且延长连杆驱动曲轴转动的力臂。当活塞2到达上止点时，连杆3相对于气缸1中轴线的倾角θ为3
°
30
′
~12
°
。当曲轴4偏置在气缸1中轴线右侧时，曲轴4正转方向为顺时针方向。
[0017]实施例2：本实施例2是基于实施例1所述的方法制备的内燃机，具体包括气缸1、滑动连接在气缸1内的活塞2、连接活塞2的连杆3以及驱动连杆3转动的曲轴4，气缸1下端开口，气缸1顶端封闭，气缸1内部位于活塞2上方的腔体为燃烧室5，气缸1顶部开设有一个连通燃烧室5和外界的进气门6、一个连通燃烧室5和外界的排气门7，以及一个通孔8，进气门6上设置有进气阀9、排气门7上设置有排气阀10，通孔8内插接有火花塞11或者喷油嘴，本实施例中在通孔8内插接的是火花塞11，内燃机燃料与空气一同从进气门6内进入燃烧室5。活塞2四周侧壁与气缸1内壁密封滑动接触，曲轴4位于气缸1下方，曲轴4上转动套接连杆3，连杆3远离曲轴4的一端从气缸1下端插入气缸1内，并与活塞2中心摆动连接，所述曲轴4中心偏移设置于气缸1中轴线的一侧，活塞2向上移动到上止点时连杆3与气缸1中轴线之间的夹角θ为3
°
30
′
~12
°
。
[0018]当曲轴4中心偏移设置造成连杆3与气缸1内壁下沿干涉时，可将气缸1绕位于上止点的活塞2中心旋转一定角度，以消除连杆3与气缸1内壁下沿的干涉现象。如图3所示。
[0019]本专利技术工作过程是：如图1所示，曲轴4沿顺时针方向转动，当活塞2位于气缸1上止点时，连杆3下端位于曲轴4中心的左侧，此时燃烧室5内的燃料正在剧烈燃烧，曲轴4在惯性作用或其他冲程连杆的推力下继续顺时针转动通过死点，此时，燃烧室5内的高压开始推动活塞2向下移动，活塞2带动连杆3上端向下移动，而这个过程连杆3的下端依然沿着曲轴4表面向上移动，从而抵消了连杆3的下降速度，通过实验验证，与曲轴4位于气缸1的中轴线上的内燃机相比，在活塞2到达上止点后曲轴4转动θ角，本专利技术中的活塞2的下降量更小，这样
就能够延长燃烧室5内的高压燃烧状态，使燃料充分燃烧，并以更少的燃料产生等量的功，以等量的燃料产生更多的功，从而能够提高内燃机能效，提高内燃机燃料的燃烧效率，进而降低燃料使用量，降低废气排放。
[0020]上述死点是指连杆3延长线通过曲轴4中心时连杆3与曲轴4的连接点所在位置。
[0021]上述实施例仅例示性说明本专利技术创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本专利技术；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.提高内燃机能效和扭矩的方法，其特征在于，使活塞到达气缸上止点后下降的速度变慢，延长燃料高压状态的燃烧时长，增加扭矩，提高功率。2.根据权利要求1所述的提高内燃机能效和扭矩的方法，其特征在于，将曲轴中心相对于气缸中轴线偏移设置，使连杆在倾斜状态下驱动活塞达到气缸上止点，使活塞提前到达上止点。3.根据权利要求2所述的提高内燃机能效和扭矩的方法，其特征在于，当活塞到达上止点时，连杆相对于气缸中轴线的倾角为3
°
30
′
~12
°
。4.基于权利要求1~3任一所述的提高内燃机能效和扭矩的方法制备的内燃机，包括气缸（1）、滑动连接在气缸（1）内的活塞（2）、连接活塞（2）的连杆（3）以及驱动连杆（3）转动的曲轴（4），气缸（1）下端开口，气缸（1）顶端封闭，气缸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李寿生，
申请(专利权)人：李寿生，
类型：发明
国别省市：